高文潔

(內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005)

1 概述

目前，建工專業(yè)的教師，幾乎都能熟練的使用CAD，在生產(chǎn)力的發(fā)展，技術(shù)進步的今天，終于將人們從手繪圖紙解放出來，原來需要手工繪制的大型圖紙，現(xiàn)在都可以電子出圖了。但是從二維圖紙到建筑實體的呈現(xiàn)，建筑設(shè)計到施工始終是粗放型發(fā)展的，這樣就會造成很多設(shè)計意圖到施工之間的傳達錯誤[1]，工程設(shè)計和施工都在返工、變更的不斷修正中才形成了今天我們看到的實體結(jié)構(gòu)，而BIM技術(shù)的使用改變了現(xiàn)有的狀態(tài)。

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認可。它可以幫助實現(xiàn)建筑信息的集成，從建筑的設(shè)計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結(jié)，各種信息始終整合在模型信息的數(shù)據(jù)庫中，充分共享，無損傳遞[2]。BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的深度。

目前BIM技術(shù)的應(yīng)用，在工程當中還是正在推廣的階段，在教學當中，把BIM技術(shù)融入到教學當中，卻是一個全新的開始。教育部、國家發(fā)展改革委、財政部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于在院校實施“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點方案》，部署啟動“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”(簡稱1+X證書)制度試點工作，首批試點的職業(yè)證書中，建筑信息模型(BIM)職業(yè)技能等級證書就是其中之一[3]。建筑工程專業(yè)在教學當中應(yīng)用BIM十分重要，企業(yè)需要什么樣的人才，教學就應(yīng)該向哪方面?zhèn)戎?，否則教學便與實踐完全脫節(jié)。本文研究的重點是如何利用BIM虛擬模型，使其更好的服務(wù)于建筑工程專業(yè)課的教學。

2 建筑信息模型在教學中應(yīng)用的意義

教師為了讓知識更加有效的傳遞制作了很多的教具，有實物、模型、標本、儀器、圖表、幻燈片等。為了更好的服務(wù)于教學，增強實訓的效果，很多院校積極引進設(shè)備、儀器、購進仿真軟件，這樣做很大程度的解決了學生的實習、實訓的問題。但教學資源較為單一，模型較少，仍有很多的教學問題難以解決。我的建議是將學校內(nèi)部的典型的建筑，利用BIM技術(shù)制作成虛擬模型，供學生日常學習專業(yè)課程的教具使用，會收到很好的效果。

具體來說，基于BIM技術(shù)的虛擬模型可解決學生在學習過程中遇到的以下問題：

1)解決學生識圖難的問題。把二維的圖紙轉(zhuǎn)化為三維的實物，確實需要學生有很好的空間想象力及一定的實物經(jīng)驗的積累。但是這確實需要反復(fù)的實物和圖紙之間的轉(zhuǎn)換練習，BIM技術(shù)可以將建筑三維呈現(xiàn)在學生的面前，可以二維三維之間輕松的轉(zhuǎn)化，有效的解決了識圖難的問題。

2)解決學生學習興趣缺失的問題。很多學生不愿學是因為看不懂圖紙，如果能夠很好的識圖，會提高大部分學生的學習興趣。運用建筑信息模型學生可以隨意剖切模型,想看哪里都能做到，很容易的過了識圖的這一關(guān)，自然消除了畏難情緒，重拾學習的信心。

3)解決學生現(xiàn)場實習、實訓安全的問題。

4)解決建筑隱蔽工程不易觀察的問題。建筑信息模型的最大特點是模型的顯現(xiàn)還是隱藏，是否透明都可以隨意操作。例如，你可以將隱藏在混凝土中的鋼筋完全暴露，只需將混凝土設(shè)為透明的就可以做到。

5)解決學生融通各專業(yè)知識難的問題。目前對于建工專業(yè)的學生來說，土建和安裝大部分是分開來學習的。學土建專業(yè)的往往并不接觸安裝方面的知識。但是實際的施工并非如此，需要各個專業(yè)相互配合，才能建好整個工程。設(shè)計人員更應(yīng)該融通各個專業(yè)，才能減少設(shè)計變更，減少施工中的碰撞問題。BIM模型可以將土建、安裝融合在一個模型中,在電腦上檢查碰撞,可以進行施工預(yù)演。有效的打破了專業(yè)之間的壁壘。

利用BIM技術(shù)形成一棟樓的虛擬的三維模型。并將這個建筑的虛擬模型與建筑專業(yè)中的三大類課程中識圖、施工、計量與計價的課程相結(jié)合解決教學中的難題。其主要優(yōu)點有：一是建筑信息模型可以隨意剖切，內(nèi)部的節(jié)點可詳細觀察。二是建筑信息模型可以與VR結(jié)合，增強現(xiàn)實感。三是建筑信息模型可以實現(xiàn)輕量化，手機掃碼即可動態(tài)觀察。四是建筑信息模型還可以二次開發(fā)，將機電模型與此模型結(jié)合、深化全專業(yè)設(shè)計。

現(xiàn)市場上常用的BIM教學虛擬VR軟件和仿真軟件價格都很貴[4]。教師自己創(chuàng)作建筑信息模型(BIM方面的人才很少，需要提前培訓教師[5])，將為學校節(jié)約購買初期軟件以及后期升級維護的費用，同時建筑信息模型可以根據(jù)老師和學生的使用體驗及時改進完善。

將建筑的虛擬模型應(yīng)用到建筑專業(yè)的教學中，可解決很多專業(yè)課程的實習實訓問題，為學校節(jié)約聯(lián)系實習單位所需相關(guān)費用。同時可以利用建筑信息虛擬模型，解決學生的現(xiàn)場參觀的安全問題，也因此節(jié)省了一部分學校實習實訓建設(shè)經(jīng)費的投入。建筑信息模型可以通過軟件在VR設(shè)備上輸出，從而達到學生身臨其境的感覺，可以節(jié)省學校搭建部分真實施工節(jié)點的費用。

如果教師用好建筑信息模型，自身專業(yè)水平將會有很大的提高，可節(jié)省部分教師外出培訓費用等。

3 BIM與專業(yè)課程融合

1)利用Fuzor漫游的方式讓學生對項目有一個整體的認識?？山鉀Q學生識圖的問題。尤其是對于空間想象力不太好的學生，BIM模型可有效的將二維圖紙轉(zhuǎn)換換成三維的模型，提升學生的識圖水平。同時，可以隨時觀摩施工技術(shù)中的各類節(jié)點，也避免了學生到達施工現(xiàn)場的安全隱患。學生在校期間，許多的專業(yè)知識的理解需要學生到現(xiàn)場實習，實訓，而施工單位不愿意接受去現(xiàn)場的學生，也是主要考慮學生的安全，而BIM模型可以讓一些復(fù)雜節(jié)點360°呈現(xiàn)或隱蔽的節(jié)點完全暴露。

2)利用廣聯(lián)達BIM施工現(xiàn)場布置軟件，可讓學生貼近真實的感受現(xiàn)場的場地布置情況，并提出優(yōu)化方案，使原本枯燥的《施工組織》課程變得生動有趣。

3)利用Revit模型和廣聯(lián)達計量計價軟件對工程進行算量和報價,完成《計量與計價》的課程實訓。

4)利用廣聯(lián)達計量軟件對工程中鋼筋進行算量，有效的解決了鋼筋識圖和算量的問題。并將此項目應(yīng)用到《計量與計價》課程的理論和實訓的教學中，教學效果會明顯提升。

總之把BIM軟件與專業(yè)課程中的識圖、造價、施工技術(shù)、施工組織的課程融合在一起，可以有效的解決學習興趣不濃、知識單一、孤立，立體三維想象力差等問題。最終重塑培養(yǎng)方案，優(yōu)化融合課程，推進協(xié)同作業(yè)，打破專業(yè)壁壘。BIM不是一個軟件，也不是幾個軟件，而是一群軟件，每個軟件都有各自的優(yōu)點缺點，我們只要取其有利的軟件服務(wù)我們的教學就會收到意想不到的效果。需要老師多掌握幾種BIM軟件，開發(fā)軟件的功能，讓BIM更好的服務(wù)我們的教學。目前建工專業(yè)課講授中識圖、施工技術(shù)、施工組織三門專業(yè)課程常用到的BIM軟件有Revit，Navisworks，F(xiàn)uzor，廣聯(lián)達的場布四類軟件；計量與計價主要用到廣聯(lián)達相應(yīng)的軟件。

4 輕量化輸出建筑信息模型

利用建筑信息模型的輕量化輸出，讓每一個學生手機端就可以輕松查看模型，解決識圖的問題。

BIM相對來說是比較完美的模型設(shè)計軟件，它是一群軟件的結(jié)合體，在制作建筑信息模型的過程中，需要占用大量的磁盤運行空間，一個普通的5 000 m2左右的辦公樓，正常的辦公電腦到后期會非?？D而無法運行，更談不上渲染效果了，模型對硬件的極端要求使得一般老師的辦公電腦根本就無法驅(qū)動，更別提學生電腦了，一些老師即使安裝了BIM軟件，迫于卡頓也很少打開，那么我們?yōu)槭裁匆ù罅康臅r間占用大量的硬件資源去開發(fā)建筑信息化模型呢。建筑信息模型的專業(yè)融合效果非常好，這是所有接觸BIM的人都有目共睹的。只要教師把建筑信息模型制作出來，就可以通過BIMface把模型大眾化輸出。不過你如果真的想看BIM的整個模型，只好安裝BIM軟件，才能查看原模型，同時實現(xiàn)BIM模型的二次開發(fā)。

5 建筑信息模型與VR,AR結(jié)合

建筑信息模型與VR，AR結(jié)合增強現(xiàn)實感,更好的解決識圖及算量的問題。

真正的體會BIM模型的魅力，需要將模型用Fuzor進行漫游輸出與VR結(jié)合身臨其境地感受建筑中各個隱蔽的節(jié)點。還可以讓學生掃碼之后，在手機端就輕松地將二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維模型，以此激發(fā)專業(yè)學習的動力，更好的學習BIM軟件，為今后成為BIM人才打下基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

建筑圖紙被稱為工程的語言，圖紙也從最初的手繪發(fā)展到CAD，現(xiàn)在CAD(二維)又發(fā)展到BIM(三維),BIM作為工程語言，可以實現(xiàn)設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方、建設(shè)方、質(zhì)檢監(jiān)督部門之間的有效溝通，是每一位工程技術(shù)人員應(yīng)該學會的一個“工具”。

目前，工程上缺口較大的高技能人才也是BIM人才，將BIM融入到專業(yè)課程的日常教學中，學生在日常的專業(yè)課程的學習中不斷的接觸BIM，一大部分學生通過輕量化平臺也開始了解了BIM，開始對BIM感興趣，學生們對建筑信息模型(BIM)職業(yè)技能等級證書的獲取也會充滿信心。